Beberapa
jenis kalorimeter :
- Merupakan
kalorimeter yang khusus digunakan untuk menentukan kalor dari
reaksi-reaksi pembakaran.
- Kalorimeter ini
terdiri dari sebuah bom ( tempat berlangsungnya reaksi pembakaran, terbuat
dari bahan stainless steel dan diisi dengan gas oksigen
pada tekanan tinggi ) dan sejumlah air yang dibatasi dengan wadah yang
kedap panas.
- Reaksi
pembakaran yang terjadi di dalam bom, akan menghasilkan kalor dan diserap
oleh air dan bom.
- Oleh karena
tidak ada kalor yang terbuang ke lingkungan, maka :
qreaksi = – (qair + qbom )
- Jumlah kalor
yang diserap oleh air dapat dihitung dengan rumus :
qair = m x c x DT
dengan
:
m = massa air dalam
kalorimeter ( g )
c = kalor jenis
air dalam kalorimeter (J / g.oC ) atau ( J / g. K )
DT = perubahan
suhu ( oC atau K )
- Jumlah kalor
yang diserap oleh bom dapat dihitung dengan rumus :
qbom = Cbom x DT
dengan
:
Cbom = kapasitas kalor bom
( J / oC ) atau ( J / K )
DT = perubahan
suhu ( oC atau K )
- Reaksi yang
berlangsung pada kalorimeter bom berlangsung pada volume tetap (
DV = nol ). Oleh karena itu, perubahan kalor yang terjadi di dalam sistem
= perubahan energi dalamnya.
DE = q + w dimana w = – P. DV (
jika DV = nol maka w = nol )
maka
DE = qv
2)Kalorimeter Sederhana
Pengukuran kalor reaksi selain kalor reaksi pembakaran dapat
dilakukan dengan menggunakan kalorimeter pada tekanan tetap yaitu dengan
kalorimeter sederhana yang dibuat dari gelas stirofoam.Kalorimeter ini biasanya
dipakai untuk mengukur kalor reaksi yang reaksinya berlangsung dalam fase
larutan ( misalnya reaksi netralisasi asam – basa / netralisasi, pelarutan dan
pengendapan ).Pada kalorimeter ini, kalor reaksi = jumlah kalor yang diserap /
dilepaskan larutan sedangkan kalor yang diserap oleh gelas dan lingkungan
diabaikan.
qreaksi = – (qlarutan+ qkalorimeter )
qkalorimeter = Ckalorimeter x DT
dengan :
Ckalorimeter = kapasitas kalor
kalorimeter ( J / oC ) atau ( J / K )
DT = perubahan suhu ( oC atau K )
Jika
harga kapasitas kalor kalorimeter sangat kecil maka
dapat diabaikan sehingga perubahan kalor dapat dianggap hanya berakibat pada
kenaikan suhu larutan dalam kalorimeter.
qreaksi = – qlarutan
qlarutan = m x c x DT
dengan :
m = massa larutan dalam
kalorimeter ( g )
c = kalor jenis larutan dalam kalorimeter (J / g.oC ) atau ( J / g. K )
DT = perubahan suhu ( oC atau K )
Pada
kalorimeter ini, reaksi berlangsung pada tekanan tetap (DP = nol ) sehingga perubahan kalor yang terjadi
dalam sistem = perubahan entalpinya.
DH
= qp
Suatu benda yang mempunyai suhu lebih tinggi dari fluida bila dicelupkan
kedalam fluida, maka benda tersebut akan melepaskan kalor yang akan
diserap oleh fluida hingga tercapai keadaan seimbang (suhu benda = suhu
fluida).
Fenomena diatas sesuai dengan azas black yang menyatakan bahwa jumlah kalor
yang dilepaskan oleh benda sama dengan jumlah kalor yang diserap fluida.
Jika diukur panas jenis benda padat berupa logam dengan
menggunakan kalorimeter. mula-mula benda dapat dipanaskan dalam gelas kimia
sehingga diasumsikan bahwa tempratur benda sama dengan tempratur uap . Titik
didih air tergantung pada tekanan udara dan kemudian menentukan titik didih air
berdasarkan tabel yang ada.
massa jenis benda padat dapat dihitung menggunakan persamaan :
mb . Cb . ( tb-t2 ) = ( ma . Ca + H ) ( t2 – t1 )
Dimana :
·
mb =
massa benda
·
Cb =
panas jenis benda
·
tb =
temperatur benda mula-mula (setelah dipanaskan)
·
t1 =
temperatur air mula-mula
·
t2 =
temperatur kalorimeter saat keadaan seimbang
·
ma =
massa air
·
H =
harga air kalorimeter
Adapun untuk menentukan massa air mula-mula (Mam) dan massa air
setelah dipanaskan (Map) adalah sebagai berikut :
Mam : (Massa kalorimeter + pengaduk + air) – (massa kalorimeter + pengaduk)
Map : (Massa gelas beker + air) – (massa gelas beker)
Untuk
menentukan harga air kalorimeter (H) dapat ditentukan dengan rumus sebagai
berikut
H = mb . Cb (tb – t2) = ma . Cb (t2 – tb)
(t2 – t1)
Keterangan :
·
mb =
massa benda (kg)
·
Cb =
panas jenis benda (J/kg.°K)
·
tb =
suhu setelah dipanaskan (°K)
·
t2 =
suhu saat setimbang (°K)
·
ma =
masa benda mula-mula (kg)
·
t1 =
suhu mula-mula (°K)
·
H =
Harga air kalorimeter
·
c =
4200 J/kg.k
Didapatkan bahwa kalor merupakan bentuk energi yaitu energi
panas. oleh karena itu pada kalor berlaku hukum setelah energi jika dua buah
benda yang suhunya barlainan hukum kekelan energi jika dua buah benda yang
suhunya berlainan disentukan atau dicampur, benda yang bersuhu tinggi akan
melepaskan kalor dan benda yang bersuhu rendah akan menyerap kalor. banyaknya
kalor yang dilepas sama dengan banyaknya kalor yang diserap. pernyataan ini
sesuai dengan pernyataan/azas blask yang menyatakan: Q lepas = Q terima.
Dimana kalor jenis merupakan perbandingan diantara kapasitas
panas dengan massa benda = c = Q/(M . ∆t)Dimana c adalah
kalor jenis, Q adalah jumlah kalor, adalah massa benda dan ∆t adalah perubahan
suhu perubahan suhu ini dapat dicari dengan t2 – t1. Dimana suhu saat setimbang
kurang dengan suhu mula – mula, kalor jenis zat disebut dengan kalorimeter.
Semakin tinggi suatu benda maka semakin rendah massa benda.
kapasitas kalor juga disebut harga air (H) atau di sebut juga harga air
kalorimeter. harga air kalorimeter dapat ditentukan dengan persamaan rumus yang
di dapat melalui persamaan azas black yaitu :
Q lepas = Q trima
mb . Cb (tb – t2) = (ma . Ca + H) (t2 – t1)
ma . Ca + H = mb . Cb (tb – t2)
(t2 – t1)
H = mb . Cb (tb – t2) – ma . Cb
(t2 – t1)
H = mb . Cb (tb – t2) – ma . Cb (t2 – t1)
(t2 – t1)
Tidak ada komentar:
Posting Komentar